《数控机床毕业论文.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数控机床毕业论文.doc（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 数控机床毕业设计机电一体化是一种复合技术,是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物,是机电工业发展的必然趋势。文章简述了机电一体化技术的基本结构组成和主要应用领域,并指出其发展趋势。并且主要说明下数控机床的一切要点以及应用。 现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透,引起了工程领域的技术改造与革命。 在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电 一体化”为特征的发展阶段。 一、机电一体化的核心技术 机电一体化包括软
2、件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处 理单元和驱动单元等部分组成。因此,为加速推进机电一体化的发展,必须从以下 几方面着手。 (一)机械本体技术 机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主,为了减轻质量除了在结构上加以改进,还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量,才有可能实现驱动系统的小型化,进而在控制方面改善快速响应特性,减少能量消耗,提高效率。 (二)传感技术 传感器的问题集中在提高可靠性、灵 敏度和精确度方面,提高可靠性与防干扰 有着直接的关系。为了避免电干扰,目前 有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信 息传感器
3、来说,目前主要发展非接触型检 测技术。 (三)信息处理技术 机电一体化与微电子学的显著进步、 信息处理设备(特别是微型计算机)的普 及应用紧密相连。为进一步发展机电一体 化,必须提高信息处理设备的可靠性,包 括模/数转换设备的可靠性和分时处理 的输入输出的可靠性,进而提高处理速 度,并解决抗干扰及标准化问题。 (四)驱动技术 电机作为驱动机构已被广泛采用,但 在快速响应和效率等方面还存在一些问 题。目前,正在积极发展内部装有编码器 的电机以及控制专用组件-传感器-电 机三位一体的伺服驱动单元。 (五)接口技术 为了与计算机进行通信,必须使数据 传递的格式标准化、规格化。接口采用同 一标准规格不
4、仅有利于信息传递和维修, 而且可以简化设计。目前,技术人员正致 力于开发低成本、高速串行的接口,来解 决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕 器的大容量化、小型化、标准化等问题。 (六)软件技术 软件与硬件必须协调一致地发展。为 了减少软件的研制成本,提高生产维修的 效率,要逐步推行软件标准化,包括程序 标准化、程序模块化、软件程序的固化、推 行软件工程等。下面说一下机电一体化主要的应用领域数控机床机械制造业是国家工业体系的重要基础和国民经济的重要组成部分，是衡量一个国家科技水平的重要标志之一；进入21世纪，工业技术的发展严重影响着社会的发展。机床工业是国家基础工业的基础，它直接影响到国家各个工
5、业部门的装备自动化水平，劳动生产率的提高和国防现代化的实现。主轴是机床的关键零件,其质量的好坏直接影响机床的精度,因此对主轴加工及热处理均需采用先进可靠的工艺及操作技术来获得高质量。本文主要研究车床主轴的工艺分析，根据其功用和结构形状选择合适的材料和毛坯件，并分析其工艺过程进行参数计算等，根据其材料和硬度各条件选择合理的切削加工工艺和热处理工艺来完成主轴的技术要求，并编制了切削加工过程规程和工艺卡片等工艺文件。本文也介绍了数控加工特点，数控机床普通机床在不断使用过程中随着电子技术、计算机技术及自动化，精密机械与测量等技术的发展与综合应用，生产了机电一体化的新型机床。本文对车床主轴某一工序进行了
6、完整的数控工艺的分析，让我们很明显的看出数控加工工艺和普通车加工工艺的不同I数控机床综合了精密机械、电子、电力拖动、自动控制、自动检测、故障诊断和计算机等多方面的技术，是典型的高精度、高效率及高柔性的机电一体化产品。数控机床在国内应用非常广泛，数控车削加工是机械加工中最主要的数控加工方法之一。 本文从数控车床加工实训的要求出发，注重技能训练，结合典型实例，详细介绍了机床操作、车削加工工艺分析、编程核心内容。数控加工是机械制造中的先进加工技术，是一种高效率、高精度与高柔性的自动化加工方法。数控加工技术可有效解决复杂、精密、小批多变零件的加工问题，充分适应了现代化生产的需要。目前，随着数控加工的日
7、益普及，越来越多的数控机床用户感到，数控加工工艺与实施掌握的水平是制约数控手工编程与CAD/CAM集成化自动编程质量的关键因素。1第1章 绪 论1.1、数控加工在机械制造业中的地位和作用随着科学技术的发展，机械产品结构越来越合理，其性能、精度和效率日趋提高，更新换代频繁，生产类型由大批量生产向多品种小批量生产转化。因此，对机械产品的加工相应地提出了高精度、高柔性与高度自动化的要求。所以数控加工在现在机械制造中有着重要的作用 。1.2、主要研究内容数控机床加工工艺是以数控机床加工中的工艺问题为研究对象的一门加工技术。数控机床加工工艺的内容包括金属切削和加工工艺的基本知识和基本理论、金属切削刀具、
8、典型零件加工及工业分析等。数控机床加工工艺研究的宗旨是，如何科学地、最优地设计加工工艺，充分发挥数控机床的特点，实现在数控加工中的优质、高产、低耗。第2章 数控车床及程序2.1 程序的定义主轴主要传递动力 供工件旋转、刀具进退、刀架运动地位相当于汽车的传动轴。CA6140车床的主轴要比620的主轴多一套轴承车床的主轴抗振性，刚性更好，使主轴的前后轴承间隙，轴向窜动磨损的慢而且精度要高使加工出的工件也要比620在同样条件下加工的工件精度好。22 程序的结构数控车程序可以分成程序开始、程序内容和程序结束三部分内容。 第一部分 程序开始部分 主要定义程序号，调出零件加工坐标系、加工刀具，启动主轴、打
9、开冷却液等方面的内容。 主轴最高转速限制定义G50 S2000，设置主轴的最高转速为2000RPM，对于数控车床来说，这是一个非常重要的指令。 坐标系定义如不作特殊指明，数控系统默认G54坐标系。 返回参考点指令G28 U0，为避免换刀过程中，发生刀架与工件或夹具之间的碰撞和/或干涉，一个有效的方法是机床先回到X轴方向的机床参考点，并离开主轴一段安全距离。 刀具定义G0 T0808 M8，自动调8号左偏刀8号刀补，开启冷却液。 主轴转速定义G96 S150 M4，恒定线速度S功能定义，S功能使数控车床的主轴转速指令功能，有两种表达方式，一种是以r/min或rpm作为计量单位。另一种是以m/mi
10、n为计量单位。数控车床的S代码必须与G96或G97配合使用才能设置主轴转速或切削速度。 G97：转速指令，定义和设置每分钟的转速。 G96：恒线速度指令，使工件上任何位置上的切削速度都是一样的。 第二部分 程序内容部分 程序内容是整个程序的主要部分，由多个程序段组成。每个程序段由若干个字组成，每个字又由地址码和若干个数字组成。常见的为G指令和M指令以及各个轴的坐标点组成的程序段，并增加了进给量的功能定义。 F功能是指进给速度的功能，数控车床进给速度有两种表达方式，一种是每转进给量，即用mm/r单位表示，主要用于车加工的进给。另一种和数控铣床相同采用每分钟进给量，即用mm/min单位表示。主要用
11、于车铣加工中心中铣加工的进给。 第三部分 程序结尾部分 在程序结尾，需要刀架返回参考点或机床参考点，为下一次换刀的安全位置，同时进行主轴停止，关掉冷却液，程序选择停止或结束程序等动作。 回参考点指令G28U0为回X轴方向机床参考点，G0 Z300.0为回Z轴方向参考点。 停止指令M01为选择停止指令，只有当设备的选择停止开关打开时才有效；M30为程序结束指令，执行时，冷却液、进给、主轴全部停止。数控程序和数控设备复位并回到加工前原始状态，为下一次程序运行和数控加工重新开始做准备。2. 3 程序代码G00快速定位 G01主轴直线切削 G02主轴顺时针圆壶切削 G03主轴逆时针圆壶切削 G04 暂
12、停 G04 X4 主轴暂停4秒 G10 资料预设 G28原点复归 G28 U0W0 ；U轴和W轴复归 G41 刀尖左侧半径补偿 G42 刀尖右侧半径补偿 G40 取消 G97 以转速 进给 G98 以时间进给 G73 循环 G80取消循环 G10 00 数据设置 模态 G11 00 数据设置取消 模态 G17 16 XY平面选择 模态 G18 16 ZX平面选择 模态 G19 16 YZ平面选择 模态 G20 06 英制 模态 G21 06 米制 模态 G22 09 行程检查开关打开 模态 G23 09 行程检查开关关闭 模态 G25 08 主轴速度波动检查打开 模态 G26 08 主轴速度波
13、动检查关闭 模态 G27 00 参考点返回检查 非模态 G28 00 参考点返回 非模态 G31 00 跳步功能 非模态 G40 07 刀具半径补偿取消 模态 G41 07 刀具半径左补偿 模态 G42 07 刀具半径右补偿 模态 G43 17 刀具半径正补偿 模态 G44 17 刀具半径负补偿 模态 G49 17 刀具长度补偿取消 模态 G52 00 局部坐标系设置 非模态 G53 00 机床坐标系设置 非模态 G54 14 第一工件坐标系设置 模态 G55 14 第二工件坐标系设置 模态 G59 14 第六工件坐标系设置 模态 G65 00 宏程序调用 模态 G66 12 宏程序调用模态
14、模态 G67 12 宏程序调用取消 模态 G73 01 高速深孔钻孔循环 非模态 G74 01 左旋攻螺纹循环 非模态 G76 01 精镗循环 非模态 G80 10 固定循环注销 模态 G81 10 钻孔循环 模态 G82 10 钻孔循环 模态 G83 10 深孔钻孔循环 模态 G84 10 攻螺纹循环 模态 G85 10 粗镗循环 模态 G86 10 镗孔循环 模态 G87 10 背镗循环 模态 G89 10 镗孔循环 模态 G90 01 绝对尺寸 模态 G91 01 增量尺寸 模态 G92 01 工件坐标原点设置 模态【用直径依次递增的回转零件的车削】G71 U W R G71 P Q U
15、 W FU: 每次进刀的背吃刀量W：一般不用，或很少用R：退刀量P: 指定循环指令的启开始程序行Q：指定循环指令的终止始程序行U: X方向上的精车余量W: Z方向上的精车余量F: 循环粗车的进给速度【带凹槽，即外圆尺寸时大时小的回转工件】G73 U W RG73 P Q U W FU: 零件的最大直径与最小直径之差，再除以2W：一般不用，或很少用R：循环次数，一般视材料而定，用U除以背吃刀量P: 指定循环指令的启开始程序行Q：指定循环指令的终止始程序行U: X方向上的精车余量W: Z方向上的精车余量F: 循环粗车的进给速度【螺纹车削】G92 X Z R FX：每次车削时的X值Z：螺纹的车削长度R：车学锥螺纹时，小径直径减去大经直径除以2，一般情况下为负数F：螺纹的螺距值. 车床的特点一、数控机床与普通机床的区别数控机床对零件的加工过程，是严格按照加工程序所规定的参数及动作执行的
